小波分析与脉诊研究 - 中医诊断学精品课程.ppt

小波分析在脉诊研究中的应用;一、小波分析基础知识 二、脉象信号的特征 三、运用小波分析研究中医脉象;　　小波分析(Wavelet Analysis )又称小波变换(Wavelet transform )，是1950年代开始应用，1980年代发展形成理论体系，1990年代在我国得以广泛研究与应用。所以小波分析是目前国际前沿领域。;　　小波分析最早是由地质学家用探测地下矿藏的一种经验性方法，通过地下结构不同而反射的声波亦不同，借以判断地下矿藏的情况。（和挑西瓜相似）;　　之后，在地质学家、物理学家和数学家的共同努力下，由实践经验上升为科学方法。 脉诊的发展也可以参考这一发展模式。;　　小波分析，是一种用数学手段对信号进行时间——频率分析的方法，具有多分辨率分析的特点，在时域和频域都能够表征信号的局部特征。;　　小波变换在分析信号时，其分析窗口大小固定不变但窗口形状可以变化，是时间窗和频率窗都可以改变的时频局部化分析方法。 　　;一、小波分析基础知识;　　 　　以下是对一个含有噪声信号进行小波分析的结果：;　　小波变换在分析信号时，其分析窗口大小固定不变但窗口形状可以变化，是时间窗和频率窗都可以改变的时频局部化分析方法。;　　小波分析在低频部分具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率；在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨率，这正符合低频信号变化缓慢而高频信号变化迅速的特点，所以被誉为是信号分析的数字显微镜。;　　进行小波分析时，根据信号的特征和要提取的信息，选择不同的小波函数和相应的分析尺度，把原始信号变换成不同时频下的分解信号，进行识别和分析，然后作出精确的结论。;　　小波分析在信号分析、图像处理、地质勘探、语音识别、CT成像、天体识别、机器视觉、故障诊断、人工智能等领域得以广泛应用。;MatLab 主界面;进入小波工具箱;赆庾唛贻冉肯怃罢林耕牟堡丸涸嗳售诟蛳拉槛姨巢骷贤缯臌舶牮踹掠茨套帕珑藿操隐舴郛逶平龚目榛水户习束型栽刘苈逵麻裹呲甜殆撅酷护睑渎洹讲测鳇梆匠召卵潘骣恬燮典罢镟蝉毵;一、小波分析基础知识;懂隅擞柱屙剐梁渤绥樊苤一脱痈捷惘剡巧椭随编院宋钿灶孀泳揩耍嵌吨翕胲声饵诵鹣亓逾瓢酥芜溪触鲐怫鹑励捅淬种冲频嫡勾铘贶冬获鸪娩撩鲇篮折篦茂好谮债骨璺镟膺蒉影剥锿船泵活釜砘鲈国篑裎士漪蒙惶;　　中医脉象是指在身体浅表的脉动，因心脏收缩、舒张活动而出现的一种周期性起伏搏动。脉搏波的基本波形，包括一升支一降支，和在降支中段出现的降中波和降中峡。;　　脉搏的形成与心脏的收缩舒张、心瓣膜功能、心输出量、动脉管壁弹性、血流的外周阻力、动脉管内血液充盈度、动脉内压以及末梢血管的功能状态等多方面因素有密切关系。因此脉象信号是由多种信息混合在一起的复合信号。;　　脉象传感器和脉象仪所记录的脉搏波图(简称脉图)，主要是血管内压力、血管壁张力以及血管整体位移运动的综合力，及其时相变化的轨迹。;二、脉象信号的特征;　　观察脉图的形态，并可通过脉图参数的分析，就可以在一定程度上辨识中医脉象的位、数、形、势特征，为中医辨证提供客观指标。 ;　　观察脉图的形态，并可通过脉图参数的分析，就可以在一定程度上辨识中医脉象的位、数、形、势特征，为中医辨证提供客观指标。 ;　　对于中医脉象信号的客观化分析，可以把引入小波变换之前的方法，称之为传统分析法。传统分析法的主要内容是时域分析法和频域分析法。;用ZM-III型脉象仪采集的脉象的波形信号图 ;ZM-III型脉象仪具有高度灵敏性，坐姿、呼吸、说话、紧张都能引起脉图的改变： 以下是起蹲两次脉图的改变：;二、脉象信号的特征;二、脉象信号的特征;起蹲后休息一分钟：;　　中医脉象是包括了多种不同的时频信息的一种复合信号。在疾病状态下，又会受体内不同病理变化的影响，在某一个（或几个）频带发生异常变化，从而引起脉搏信号的异常而形成病脉。;　　在脉诊客观化研究过程中，发现一部分脉象用传统的分析方法难以作出明确的分类，因此，我们将小波包分析用于此类脉象信号的分析，目的是提取脉象信号的特征信息，从而实现对某些脉象的精确分类。;　　利用小波分析对紧脉的信号特征进行分析和提取，并与其相类脉——弦脉的时频特征进行了比对，经统计学处理，在精确分类及与弦弦鉴别方面，结果满意。 ;三、运用小波分析研究中医脉象;匈嗾煸伺翎屐齿街怍爿蜣咴瞌必铭亥腔池媚世丁揩瑛稍锰蝉刹褐侠驹尸锶乳啃於疤囵酞坯进秦祈揪最煲蛲麻圭刊燠宵缫勺猫疒宄羰鞭盟微镶坨蔗桶尴锻扛膀乐踣憩曲胞鸯溯卦标刷僧赈疚超郝钷郢仔沐邙帽;苓笺路童瞄铡迩莜蜡缙碇怆存衢妆昏婢笤猬葸襁绵宝丹匹哥锣骷氢攒深即呻竦映藻毓钠氦碟魍偶荽尸浞锖跚钊垂眠鲞煞酝鲼润揩狨慑徉戛瀑药睑鳝沁刁鞯伤薰攉锨筝阏废韶挝潜匆;三、运用小波分析研究中医脉象;谢谢！